Development of foldable and regenerative polymers for plastic origami engineering

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H03108
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Polymer/Textile materials
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: Ochiai Bungo 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (20361272)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松村 吉将 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (30791818)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 強靭材料 / ラジカル重合 / 透明材料 / 形状記憶 / 折り紙

Outline of Final Research Achievements

We achieved the following results in development of tough material by copolymerization including cyclopolymerization giving slide-ring structure based on cyclopolymerization giving 19-membered ring.
We improved the mechanical strength of the materials by suppression of crystallization of axis molecules and optimization of curing conditions. This improvement realized the fabrication of super-tough film tolerant to almost 180 degree folding for 100thousand times. In addition, we established the mechanism of the strength of this material through the detection of the the slide-ring structure and the detailed investigation of the polymerization behavior.

Free Research Field

高分子化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果により、例えば、次のような非常に強靭な材料を作り出すことができた。一見クリアファイルのような感触を持つフィルムだが、繰り返し折り曲げても破壊されず、さらに菓子箱のように折りあげることで、軽量ながら高い耐荷重を持つ構造体を作ることができた。これにより折り紙のように一枚のフィルムから様々な強靭な造形体を作り出すことができる。紙とは異なり、耐水性と繰り返し耐久性に優れる。また、立体構造を平面から作り出せることから、金型や３Dプリンターなどの特別な設備等を要さない立体物の作製や平面にしての大量輸送なども実現可能と期待できる。